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重庆大佛寺长江大桥
2015-06-09 

   1、概况

   重庆大佛寺长江大桥位于重庆市朝天门码头下游约5km, 全长1176m,主桥主跨采用450m预应力混凝土斜拉桥(图1)。

   大桥采用六车道高速公路标准,桥面宽30. 6m;通航净高18m,双向通航宽275.4m,基本烈度6度,按7度设防。

   图1  重庆大佛寺长江大桥全景大桥现状

   桥址处河床平水期约410m宽,最低水位157.2m,三峡大坝建成后,桥址区域水位提高,其常水位为185m,洪水位199.2m(1/300)。

   2.主桥结构

   主桥采用198m+450m+198m=846m双塔双索面PC斜拉桥漂浮体系(图2)。

   (1)主桥基础

   图2  桥型总体布置(单位:cm)

   北岸主墩为桩基础,承台嵌入基岩中,桩基原设计桩径3.0米,桩长20m,后由于施工单位提出要求在洪水到来之前施工完基础和部分墩身,将原设计改为8根更大桩径的变截面桩,上部桩径4.8m,下部桩径3.8m,桩长17m(图3)。

   图3  主塔桩基构造(单位:cm)
 
   (2)索塔

   索塔高206.68m(图4)。主塔墩顺桥向为变宽度截面的单箱六室空心墩,顺桥向两侧壁厚1.0m,横桥向(上、下游)外侧壁厚1.3m,并设三角形分水尖,箱内设五道横隔板墙,对应下塔柱的横隔墙厚1.0m,其他为0.7m。墩顶设4.5m厚的实体段与下塔柱连接。南主墩高35.7m,北主墩高42.0m,横向宽度34.0m(不计分水尖)。

   图4  主塔构造图 (单位:cm)

   下塔柱为四面变坡的变截面单箱单室断面,顺桥向壁厚1.2m,横桥向两塔柱向外倾斜,外侧壁厚1.3m,内侧壁厚1.1m。外形尺寸由下往上为8.0m×11.44m~5.0m×10.58m,塔柱下端内壁

   设有5.0 m高的大梗胁,作为塔柱与墩实体段连接的刚度变化过渡段。高度38.29 m。

   中塔柱为单箱单室断面,短边壁厚1.2m,长边壁厚0.9m,外形尺寸由下往上为4.2m×10.2m~4.2m×8.8m,中塔柱设有0# 索索道管和横向限位支座。高度61.11 m。

   上塔柱为单箱单室断面,斜拉索通过斜拉索管锚于塔壁内侧,是斜拉索的密集锚固区,在斜拉索锚固区设有环向预应力,在顶部区段,由于斜拉索的水平力较大,塔柱内壁还设有钢箱以加强塔柱受力。

   3.主梁设计

   图5  主梁标准横断面(单位:cm)

   图6 大吨位支座构造(单位:mm)

   主梁为预应力混凝土梁板结构(图5),肋高2.7m;桥面板厚0.28m,每4.05m 设一道横隔梁,索面距离26.0m。在梁肋中设隐蔽式斜拉索锚箱,锚于梁肋中。根据梁肋宽度变化和斜拉索索距将主梁分为标准段、加厚段、渐变段和尾部梁段。标准梁段梁肋宽1.8m,索距8.1m(主梁标准横断面见图5)。尾部梁段为变截面多室封闭箱,梁长11.1m,梁高6.4m,4对斜拉索背索锚于箱尾,以提高本桥整体刚度。此外,尾部梁段还起了边跨与中跨不对称荷载的平衡作用,引桥T梁也支承于尾部箱上,增加了平衡压重荷载。主梁设纵横向预应力筋。

   (4))斜拉索:采用φ7 镀锌高强钢丝,R by=1670Mpa,PE防护,冷铸墩头锚,塔上张拉,最大索313丝,最小索163丝,每塔双面55对斜拉索,索距8.1m,全桥220根索,拉索两端设减震器。

   (5)支座:主梁尾部设大吨位的拉压支座与边墩相接。支座技术参数为:竖向承载力22000KN,水平承载力不小于2000KN(锚杆),上拔力不小于3000KN,顺桥向位移量不小于1120 mm,转角不小于0.02rad(图6)。

   (6)施工

   图7  主梁施工

   大桥采用悬浇法施工。由于大桥桥面宽、跨度大,节段混凝土荷载和挂篮荷载(240KN)大,施工风险和难度相当大。本桥除远端少数几对索在施工中需要调整挂篮前索与后索外,其他均采用一次张拉设计。本桥施工采用下爬式牵索挂篮,挂篮前索在混凝土强度达到设计要求,待预应力张拉完成后,进行体系转换,在体系转换前,挂篮前索实际上是施工临时索,它的最大索力受挂篮设计控制。前索在体系转换前最大索力为3000KN。由于本桥桥面高,桥面距河床高达80m,在洪水期桥位处水流急,水位变化大,如果悬臂施工中采用临时墩设计,投资大,本桥采用悬臂施工,最大双悬长度达191.2m,为当时国内最大双悬臂施工桥梁(图7)。

   3.主要技术特点和创新点

   (1)在大型斜拉桥中采用了大吨位(压力为2200t、抗拉力为300t、大位移量(达到1120mm)拉压支座。

   (2)在大型斜拉桥中采用大直径变截面桩基础,最大直径4.8m。缩短了施工期限,保证了在枯水季节完成基础施工。

   (3)在大型斜拉桥中采用了部分预应力的设计方法,在保证质量的前提下,少用预应力,节约了大量材料,降低了造价。

   (4)在大跨径预应力混凝土斜拉桥中采用了一次调索的设计方法。

   (5)首次在特大型斜拉桥中采用了最大双悬臂施工,双悬臂最大长度为191.2m,为当时同类型桥中最大。

   (6)首次采用尾部梁段固结模型的边跨合龙设计。

   (7)首次采用了无凿平层的8cmSMA铺装层设计方法。该方法在保证施工质量的前提下,减少了施工环节,缩短了施工工期。

   4.工期与投资

   桥  名:重庆大佛寺长江大桥

   桥  型:双塔双索面混凝土斜拉桥

   跨  径:450m

   桥  址:重庆市

   设计单位:重庆交通科研设计院

   施工单位:中铁大桥局集团 重庆桥梁工程总公司

   水泥用量:121830m3

   钢材用量:15870 t

   造  价:3.291亿

   建成日期:2001年12月

   
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